Принципот на осветлување на LED диодите

Ситеработно светло што може да се полни, преносливо светло за кампувањеимултифункционален фарКористете го типот на LED сијалица. За да го разберете принципот на LED диодата, прво треба да ги разберете основните познавања за полупроводниците. Спроводните својства на полупроводничките материјали се помеѓу спроводниците и изолаторите. Неговите уникатни карактеристики се: кога полупроводникот е стимулиран од надворешни услови на светлина и топлина, неговата спроводлива способност значително ќе се промени; Додавањето мали количини на нечистотии во чист полупроводник значително ја зголемува неговата способност да спроведува електрична енергија. Силициумот (Si) и германиумот (Ge) се најчесто користените полупроводници во модерната електроника, а нивните надворешни електрони се четири. Кога атомите на силициум или германиум формираат кристал, соседните атоми комуницираат едни со други, така што надворешните електрони стануваат заеднички за двата атома, што ја формира структурата на ковалентна врска во кристалот, што е молекуларна структура со мала способност за ограничување. На собна температура (300K), термичкото возбудување ќе ги натера некои надворешни електрони да добијат доволно енергија за да се одвојат од ковалентната врска и да станат слободни електрони, овој процес се нарекува интринзично возбудување. Откако електронот ќе се ослободи за да стане слободен електрон, во ковалентната врска останува празно место. Ова празно место се нарекува дупка. Појавата на дупка е важна карактеристика што разликува полупроводник од спроводник.

Кога мала количина на пентавалентна нечистотија, како што е фосфорот, се додава на интринзичниот полупроводник, тој ќе има дополнителен електрон откако ќе формира ковалентна врска со други полупроводнички атоми. На овој дополнителен електрон му е потребна само многу мала енергија за да се ослободи од врската и да стане слободен електрон. Овој вид полупроводник со нечистотии се нарекува електронски полупроводник (N-тип полупроводник). Меѓутоа, додавањето мала количина на тривалентни елементарни нечистотии (како што е бор, итн.) на интринзичниот полупроводник, бидејќи има само три електрони во надворешниот слој, откако ќе формира ковалентна врска со околните полупроводнички атоми, ќе создаде празно место во кристалот. Овој вид полупроводник со нечистотии се нарекува полупроводник со дупки (P-тип полупроводник). Кога полупроводниците од N и P-тип се комбинираат, постои разлика во концентрацијата на слободни електрони и дупки на нивниот спој. И електроните и дупките се дифузираат кон пониската концентрација, оставајќи зад себе наелектризирани, но неподвижни јони кои ја уништуваат оригиналната електрична неутралност на регионите од N и P-тип. Овие неподвижни наелектризирани честички често се нарекуваат просторни полнежи и се концентрирани во близина на интерфејсот на N и P регионите за да формираат многу тенка област на просторен полнеж, позната како PN спој.

Кога на двата краја на PN спојот се применува напон со директна поларизација (позитивен напон на едната страна од P-типот), дупките и слободните електрони се движат една околу друга, создавајќи внатрешно електрично поле. Новоинјектираните дупки потоа се рекомбинираат со слободните електрони, понекогаш ослободувајќи вишок енергија во форма на фотони, што е светлината што ја гледаме емитирана од LED диодите. Таквиот спектар е релативно тесен, и бидејќи секој материјал има различен енергетски јаз, брановите должини на емитираните фотони се различни, па боите на LED диодите се одредуваат според основните материјали што се користат.